為(wei) 了解決(jue) 鉬合金現有製造工藝的不足,即工藝比較複雜、生產(chan) 成本較高和需要專(zhuan) 門的模具等,研究者找出了一種新的製備鉬合金工件的工藝——3D打印技術。
3D打印技術又稱為(wei) 增材製造技術,是一種通過在三維空間中增加材料製備工件的技術,基於(yu) CAD/CAM,選用一定標準的粉末,在熱源的作用下構造工件。一般來說,鉬合金增材製造工藝有激光工藝和電子束工藝。
就激光增材工藝來說,其是集精確成形和高性能成形為(wei) 一體(ti) 的製造技術,包括激光工程化淨成形(LENS)和選區激光增材製造(SLM)技術。目前,對於(yu) 激光增材製造研究較多的工藝參數包括激光功率、掃描速度、掃描間距以及掃描策略等,現在對純鉬等難熔金屬的激光增材製造研究主要集中在兩(liang) 個(ge) 方麵,即孔隙抑製和裂紋抑製。
研究表明:對於(yu) 純鉬的SLM,200W的激光功率過低,導致製備樣品孔隙率高;即使通過減小層厚、艙口距離和掃描速度來增加體(ti) 積能量密度,也會(hui) 出現這種情況。使用400W激光機可以顯著降低孔隙率。此外,難熔金屬的SLM通常由於(yu) 其高韌脆轉變溫度而導致沿晶開裂。
研究表明:選區激光製造成形鉬鈷(Mo-5Co)合金的硬度、抗壓縮強度優(you) 於(yu) 選區激光製造成型純鉬,也比熱壓燒結製備的純鉬性能更優(you) ;在400℃摩擦磨損試驗中摩擦係數可達0.1,耐磨性能很高;製備所得的鉬合金在700℃顯現出較為(wei) 優(you) 良的高溫抗氧化性能。通過在純鉬中添加0.45%C,減少了SLM成形過程中氧化物的生成,凝固模式由平麵生長轉變為(wei) 柱狀生長,最終組織為(wei) α-Mo周圍包圍網狀碳化二鉬,致密度提高1.9%,硬度提高65%,抗彎曲強度提高340%,添加碳元素合金化起到了改善成形過程,提升製件性能的作用。
研究表明:選擇的激光功率不同,成形鉬合金試樣的致密度差異會(hui) 很大;激光功率較高時會(hui) 產(chan) 生柱狀晶,且組織會(hui) 趨於(yu) 均細化,激光功率較低時由於(yu) 致密度較低、組織粗大等原因硬度也較低,較高的激光功率成形後的試樣由於(yu) 組織均勻、致密度高等原因抗氧化性能也較好。
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